KR20170077114A - 예비 성형체상에 최적화된 넥 윤곽을 형성하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 예비 성형체 상에 최적화된 넥 형상부(9,14)를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 후속 스트레치 블로우 몰딩에 최적상태의 넥 아래에서 최적화된 형상부(9,14)를 갖는 예비 성형체를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 형상부는 특히 넥 자체보다 현저히 얇은 벽 두께를 갖는다. 상기 예비 성형체는 본 발명에 따라 축 방향 채널이 상기 지점에서 사용되거나 상기 베인이 블로우 몰딩 공정 중에 예비 성형체 상에 얇은 위치들을 형성할 때 블로우 몰딩 공구 내에서만 생성될 수 있다. 예비 성형체상의 얇은 벽 형상은 또한 엠보싱에 의한 포스트 쿨링 동안 주형 외부에서 생성될 수 있다. 이어서, 냉각된 수용 슬리브 내에서 예비 성형체가 제거되고 집중 접촉 냉각에 의해 몸체 내에서 냉각되는 한편, 엠보싱 요소의 초기 위치 때문에 예비 성형체 넥과 가능한 한 냉각 접촉이 이루어지지 않는다. 결과적으로 넥의 재가열로 인해, 이들은 블로우 성형 공정에 유리한 새로운 기하학적 형상으로 기계적으로 변형될 수 있고, 따라서 벽 두께도 영향을 받을 수 있다. 후속 블로우 성형 공정에서, 넥 아래의 얇은 벽 영역을 갖는 예비 성형체는 주로 병 내에 더 잘 분산되는 플라스틱 재료로부터 고품질 병을 구할 수 있고 상당한 재료를 절약할 수 있다는 잇점을 갖는다.

Description

예비 성형체상에 최적화된 넥 윤곽을 형성하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF AN OPTIMIZED NECK CONTOUR ON PREFORMS}

본 발명은 후속 블로우 몰딩 공정(blow-molding process) 동안 유리한 넥 형상을 형성하기 위한 예비 성형체의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.

예비 성형체는, 적어도 하나의 열가소성 재료로 제조되고 연신 블로우 몰딩된 중합체 재료의 용기를 생산하기 위해 블로우 몰딩 기계에서 사용되고 인젝션 몰딩된 블랭크(injection-molded blanks)이다.

본 발명에 따라 설명되는 예비 형성체의 통상적인 제조에 있어서, 원료 중합체(raw polymer) 재료는 소성화되고 다음에 고압하에서 하나 이상의 공동을 갖는 몰드 내부로 가압된다.

기하학적인 측면에서, 도 1에 도시된 예비 성형체는 본질적으로 넥과 스템(stem) 영역 및 돔(dome) 형상의 기저부를 포함하고, 상기 예비 성형체의 내측부는 몰드내에서 이용되는 코어(core)에 의해 중공 구조를 가진다. 상기 넥 영역은 예를 들어 스크류 캡(screw cap)에 의해 재밀폐(reclosure)될 수 있도록 형성된다. 상기 넥 영역은, 블로우 몰딩 공정 동안 이송 링 위에서 추가로 변형되지 말아야 하는 데, 그렇지 않으면 밀폐시스템은 밀봉기능과 같은 복잡한 기능을 잃어 버릴 위험이 있기 때문이다.

대조적으로, 운반 링 아래의 영역, 인접한 스템 영역 및 돔 형상의 기저부는 상승된 온도에서 팽창되어 중공 몸체를 형성하며, 그 결과 중합체 재료가 신장되고, 그 과정에서 상당히 고형화된다. 따라서, 변형되는 예비 성형체 영역은 기하학적인 측면에서 코어의 기하학적 형상과 함께 나중에 구해지는 병 품질(bottle quality)에 영향을 준다.

최적의 결과를 위해 넥과 스템 사이의 온도 프로파일은 약 50-80℃의 급격한 온도 상승을 발생시켜야 하지만 실현하기 어렵다. 대부분의 경우, 점진적인 온도 변화(transition) 때문에, 운반 링 아래의 재료는 연신(stretch)- 블로우 몰딩과정동안 최적상태로 빠져나가 병 몸체속으로 이동할 수 없고 따라서 불필요한 재료 소비를 초래한다.

일반적으로 생산 시스템에서 최고 수준의 투자를 구성하는 것은 몰드(mold)이다. 따라서 몰드는 효율적으로 작동하는 것이 중요하다. 결과적으로, 예비 성형체의 외부 표면(outer skin)이 상당히 냉각된 몰드 강과 직접 접촉하여 신속하게 응고되는 예비 성형체는 손상 또는 기계적 변형 없이 탈형(demolded)되어, 상기 몰드는 시간 소비 없이 다음 생산 사이클을 위해 준비된다.

종래기술에 따르는 신속한 생산 사이클의 경우, 예비 성형체 벽의 내부에 상당한 열이 잔류하여 재가열로 이어지며, 그 결과 예비 성형체는 다시 연화(soften)되어 결정화(crystalize)될 수 있고 이로 인해 쓸 수 없게 된다.

따라서, 다수의 생산 사이클 동안 비교적 간단한 몰드 부품들내에서 소위 쿨링 슬리브 (cooling sleeve)를 몰드로부터 분리(demolding)한 후에 예비 성형체를 집중적으로 냉각시키는 것이 필수적이다.

도 1에 도시된 예비 성형체는 종래 기술에 해당하고, 예비 성형체의 벽 두께는, 특히 돔 형상 기저부 및 스템 영역에서 벽 두께가 필수적으로 동일해야 한다. 주입 영역 또는 목 영역에서 벽 두께가 상대적으로 얇기 때문에, 재료가 조기에 냉각되면 용융 재료(melt)는 고정 압력(holding pressure)을 받기 때문에 냉각 단계에서 수축을 피할 수 없고 그 결과 넥 영역을 포함한 전체 예비 성형체에 영향을 주며 상기 예비 성형체의 중요 영역들 특히 넥 영역에서 불필요한 싱크 마크(sink mark)를 발생시킨다.

따라서, 도 2에 도시된 예비 성형체의 형상이 가지는 장점들이 설명되고 예비 성형체의 형상은 공지된 인젝션 몰딩 방법에 의해 형성될 수 없고, 본 발명에 의해 나사구조 영역보다 이송 링 아래의 넥 영역에서 벽두께가 상당히 더 얇고 따라서 상기 얇은 영역은 조기에 냉각되어 싱크 마크를 더 이상 회피할 수 없기 때문에 필요한 유지 압력을 유지하기 위해 적절한 수단이 이용될 때에만 예비 성형체의 형상이 형성될 수 있다.

본 발명의 주요 목적은, 이송 링 아래에서 상당히 유리한 윤곽을 가진 예비 성형체를 제조할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 상기 장점에 의하면, 하류 위치의 블로우 몰딩 기계의 적외선 히터가 감소된 벽 두께를 가지며 확대된 표면 영역에 열 에너지를 더욱 효율적으로 도입하여 중합체 재료가 신속하게 신장될 수 있는 온도를 가질 수 있다. 따라서, 예비 성형체를 가열하는 작업 동안에, 가열되지 않아야 하는 넥 자체에 더 많은 주의가 요구될 수 있고, 냉각된 넥 영역에서부터 가열된 예비 성형체 몸체로 온도 점프는 가능한 갑작스럽게(abrupt) 이루어져야 한다. 따라서, 연신- 블로우 몰딩 작업 동안에, 병 몸체를 위하여 이송 링 아래에서 재료를 최적상태로 직접 빼낼 수 있어서 원료(raw materials)의 양을 감소시킬 수 있다.

상기 예비 성형체를 생산하기 위해 총 세 개의 방법들이 제안되고 상기 방법들은 몰드 자체내에서 계속해서 이용되거나 포스트 쿨링 작업 동안 이용된다.

제1 방법과 관련하여, 예를 들어, 몰드 영역에서 상기 예비 성형체를 성형할 수 있어서, 대부분의 넥 전이 영역은 실제로 얇은 벽을 가지지만 적어도 두 개이상의 채널들이 형성되고, 세 개의 채널들은 조기에 냉각되지 않고 따라서 넥에 대해 고정 압력을 유지한다. 최종 인젝션 몰딩과정에서 상기 채널들은 리브(rib) 형상을 가지며 채널들이 원주에 걸쳐서 가능한 대칭구조로 배열된다면 계속되는 블로우 몰딩 작업에 악영향을 주지 않는다.

선택적으로, 본 발명을 따르는 제2 방법은 상기 몰드내에 적어도 두 개의 미끄럼 부분들을 구성하고, 상기 적어도 두 개의 미끄럼 부분들이 아직까지 인젝션 몰드내에 위치할 때 상기 미끄럼 부분들은 고정 압력이 작용하는 단계가 종료할 때 가능한 멀리서 이송링 아래에 얇은 윤곽을 형성한다. 유리하게 선택된 타이밍에 의해 심지어 고정 압력을 보조하는 변위가 발생될 수 있다. 상기 방법은 또한 상기 미끄럼 부분들을 분할하는 위치들에 의해 리브를 형성한다. 리브의 갯수는 이용되는 미끄럼 부분들의 갯수와 정 비례한다. 상기 리브들에서 용융재료의 냉각은 더 이상 중요하지 않기 때문에 상기 리브들은 단순한 인젝션 몰딩 방법을 위해 필요한 리브들보다 상당히 더 얇을 수 있다.

넥 영역 아래에서 본 발명의 예비 성형체를 얇게 만들기 위한 제3 방법은 포스트 쿨링 작업 동안 실현되고 잔류하는 열이 예비 성형체를 다시 연화(softening)시킨다는 사실을 기초로 한다. 기본적으로 몰드로부터 제거되는 예비 성형체들은 추가로 계속되는 것처럼 냉각작용 없이 다시 연화되고 즉 예비 성형체들은 특정 온도에 적응되어 다시 변형되는 것이 상대적으로 용이한 포스트 쿨링 작업을 이용한 상기 방법에 있어서, 원하는 윤곽이 엠보싱에 의해 형성될 수 있다. 종래기술에 공개된 것처럼 예비 성형체 스템 및 예비 성형체 돔(dome) 형상부는 냉각 슬리브내에서 접촉 냉각에 의해 냉각되고, 다음에 냉각 슬리브의 기능이 수정되기 때문에 예비 성형체 스템 및 이송링 사이의 영역은 상기 접촉 냉각으로부터 배제되어 상기 위치에서 재가열(reheating)에 의해 약 90℃ 내지 130℃의 온도가 형성되고 상기 위치는 다시 변형될 수 있다.

가능한 멀리 고형화되는 예비 성형체를 구하기 위해 기본적으로 예비 성형체가 강하게 냉각되는 종래기술과 대조적으로, 본 발명의 기본 사상에 의하면 이송 리아래에서 예비 성형체 영역과 직접 접촉하는 것을 배제하는 냉각 슬리브의 수정 기능은 상기 영역에서 강한 냉각을 배제하고 재가열을 허용한다. 몇 초의 조절 시간(conditioning period) 후에 상기 이송 링 아래의 예비 성형체 영역은 가장 용이하게 변형될 수 있는 온도를 가진다.

이송 링 아래에서 상기 예비 성형체 영역을 변형시키기 위해 새로운 윤곽을 구체적이고 재현가능하게 형성하는 특수 엠보싱 요소들이 이용된다.

예를 들어, 공구 강(tool steel)과 같은 고체 재료로부터 생산되는 상기 엠보싱 요소들은 간단한 축 방향 운동에 의해 높은 엠보싱 하중을 발생시킬 수 있다. 엠보싱(embossing)은, 엠보싱 요소들에 의해 정밀하게 정의된 방법에 따라 인장, 압축 및 가압 작업에 의해 플라스틱 재료가 변형되는 것을 의미한다. 상기 예비 성형체 영역에서 엠보싱 작업의 정밀도를 변화시키는 또 다른 방법은, 엠보싱 몸체에 대해 능동적으로 온도 제어하는 것이다.

원리적으로 엠보싱 작업은, 상기 엠보싱 요소들이 예비 성형체의 내부 변형을 배제하는 강성 실린더상에 연성 중합체(soft polymer)를 가압하는 것을 의미한다. 그러므로, 중합체 재료는 상부 또는 하부를 향해 항복(yield)하여 엠보싱 위치 위에 그리고 아래에 위치한 영역들이 축 방향으로 자유롭게 운동할 때 상기 예비 성형체는 경미하게 재현될 수 있는 정도로 연신될 수 있다. 엠보싱 부분들의 윤곽내에 예비 성형체의 넥에 복제되는 형상 분할부분(geometrical divisions)들이 형성되기 때문에, 엠보싱 부분들의 갯수에 직접적으로 의존하는 상기 방법은 약간의 리브들을 가진다. 몰드내에 인젝션 몰딩을 하기 위한 시간은 엠보싱 작업 자체의 시간보다 길기 때문에 상기 엠보싱 방법은 기본적으로 생산 사이클 시간에 영향을 주지 않는다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참고하여 더욱 상세하게 설명된다.

도 1은 종래기술에 따라 생산되는 예비 성형체의 횡단면도.
도 2는, 상기 이송 링 아래의 영역이 상기 몰드 또는 포스트 쿨링 스테이션(post cooling station)에서 인젝션 몰딩 과정 동안 또는 인젝션 몰딩 과정 다음에 서로 다른 방법에 의해 구성되고 벽 두께가 원하는 대로 다소 감소될 수 있는 예비 성형체의 횡단면도.
도 3 내지 도 6은, 엠보싱 요소들이 포함되는 포스트 쿨링 유닛을 도시하고 엠보싱 하중이 가해지는 방법이 도시된 개략도.
도 7은, 감겨진(wound-up) 구조의 예비 성형체 넥상에 형성된 유동 경로를 개략적으로 도시한 외측면도 및 측면도.
도 8a 및 도 8b는, 충진 작업 후에 또는 충진 작업 동안 몰드내에서 상대적으로 얇은 벽두께를 형성하기 위한 미끄럼 인서트(slide inserts)의 이용을 도시한 도면들.
도 9는 예비 성형체의 생산 장치를 도시한 평면도.

예비 성형체의 넥을 생산하기 위한 작업을 용이하게 설명하기 위해 도면들이 제공된다.

도 1을 참고할 때 종래기술을 따르는 예비 성형체가 도시된다. 상기 예비 성형체는 용기 생산을 위한 추가 단계들을 위해 이송 링(3)을 가질 수 있고, 적절한 경우 예비 성형체의 리브(ribs)들사이의 영역을 그립(grip)할 수 있기 때문에 상기 이송링(3)을 가지지 않을 수도 있다. 이송 링(3) 아래의 영역에서 벽 두께는 나사 영역(15)과 동일한 벽 두께(12)를 가진다. 용융 재료가 냉각(melt freezing)되는 위험 때문에, 도 2에 도시된 예비 성형체는 블로우 몰딩 공정 동안 상기 이송 링(3) 안에서 감소된 벽두께(9)를 가짐으로써 최적화되고, 인젝션 몰딩에 의해 제한적으로 구현될 수 있는 데 냉각 과정 동안 상기 예비 성형체의 수축을 상쇄시키는 고정압력이 중요 영역(critical regions)에 작용할 수 없기 때문이다.

본 발명은 도 2에 도시된 예비형성체의 제조 방법에 관한 세 가지 접근법들을 공개한다. 그러나 세 가지 방법 모두는 예비 성형체의 원주 영역에서 적어도 두 개의 리브(ribs) 또는 채널(14)들을 형성하며 상기 리브 또는 채널들은 원하는 결과에 대해 역효과를 가지지 않는다. 종래기술의 인젝션 몰딩에 의해 도 2에 도시된 예비 성형체와 동일한 예비 성형체를 생산하기 위하여, 도 7에 도시된 것과 같이 충분한 폭을 가진 적어도 두 개 심지어 세 개의 채널(14)들이 상기 예비 성형체 넥(15) 아래에서 얇은 벽(9)위에 제공되도록 몰드(17)가 구성되고, 상기 채널들에 의해 상기 넥 영역(15)에서 고정 압력이 유지되는 것이 보장된다.

상기 채널(14)들을 더욱 좁게 만들기 위해, 적어도 두 개의 미끄럼 요소(13)들은 도 8a 및 도 8b에 도시된 것처럼 상기 몰드(17)내에 포함될 수 있고, 다음에 상기 미끄럼 요소들은 인젝션 몰딩 과정 동안 최적 순간에 이용된다. 상기 미끄럼 요소들은, 몰드 내부의 연성 중합체(soft polymer)를 블로우 몰딩 과정 동안 덜 중요한 영역속으로 가압하여 고정 압력 과정을 보조한다.

상기 몰드(17)가 초기에 냉각되고 개방된 후에 종래기술에 따라 제거 암(removal arm)(18)에 의해 채널들이 제거되는 인젝션 몰딩 과정을 통해 상대적으로 좁은 채널들이 구해질 수 있고, 상기 수정은 계속되는 추후 냉각 단계로 전환된다. 상기 제거 암(18)은 다수의 냉각 슬리브(8)들을 가지며 도 1에 도시된 예비 성형체는 상기 냉각 슬리브내에서 넥 영역(15)까지 삽입된다.

상기 몰드(17) 및 제거 암(18)을 가진 인젝션 몰딩 기계들은 종래기술로서 알려져 있다.

상기 냉각 슬리브(8)가 도 3 내지 도 6에 도시된다. 도 1에 도시되고 초기에 생산된 예비 성형체는, 상기 이송 링(3) 아래의 영역에서 상대적으로 얇은 벽 두께를 가진 통상적인 형상을 가지며 사실상 완전한 직접 접촉에 의해 수냉 기능의 냉각 슬리브(8)내에 수용되는 외부 몸체 영역을 가진다. 종래기술을 따르는 다수의 변형예들이 알려져 있기 때문에 액체 또는 가스를 이용하는 상기 냉각 작용에 관한 세부사항들은 제공되지 않는다.

도 3에 도시된 좌측의 예비성형을 위한 위치설정에 의하면, 상부 영역에서 상기 냉각 슬리브(8)는 엠보싱 요소(5)들을 가지고, 상기 엠보싱 요소들은 스프링(6)위에 장착되고 나사에 의해 고정된다. 상기 예비 성형체(1)는 상기 엠보싱 요소(5)들상에 배열된 이송 링(3)을 가지고 따라서 냉각 슬리브(8)내에서 축 방향 단부 위치에 도달하지 못한다. 상기 예비 성형체가 이송 링(3)을 가지지 못하면 선택적으로 예비 성형체(1)는 돔 형상의 기저부위에 스프링 장착되고 이동가능한 기저부 지지체(11)에 의해 상기 축 방향 단부 위치로 이동할 수 있다. 상기 축 방향 단부 위치에서 상기 엠보싱 요소(5)들은 상기 예비 성형체(1)와 접촉하여 성형되지 못하고 따라서 상기 영역은 접촉 냉각(contact cooling) 작용이 없어서 다시 가열될 수 있다. 예비 성형체 냉각을 강화하기 위해, 냉각 슬리브(8)의 갯수는 몰드(17)내에서 공동이 가지는 갯수의 배수일 수 있다. 따라서 냉각 과정 동안 상기 예비 성형체(1) 또는 예비 성형체(2)가 머무는 시간은 다수의 인젝션 몰딩 사이클 동안 계속될 수 있다.

다음 인젝션 몰딩 사이클을 위해 몰드(17)를 가능한 빠르게 준비하기 위해, 제거 암(18)은 상기 몰드 영역으로부터 상기 예비 성형체를 제거한다. 마지막으로 생산된 예비 성형체(1)의 입구 개구부들이 전달 플레이트와 마주보게 배열되고 상기 전달 플레이트상에서 상기 예비 성형체의 갯수와 동일한 갯수를 가진 벨 형상의 가압 부재(7)들 및 지지 핀(4)들이 축 방향으로 정렬될 수 있는 제거 암(18)의 위치가 형성된다. 큰 하중이 요구되기 때문에, 상기 전달 플레이트는 간단한 구조를 위해 이동 플래튼(moving platen)위에 직접 장착될 수 있다.

상기 제거 그립퍼(18)가 상기 전달 플레이트로 이동할 때 상기 예비 성형체는 센터링되고 계속해서 엠보싱 요소(5)들에 의해 엠보싱 작업이 수행되는 동안 상기 예비 성형체가 가지는 내경의 변형이 대체로 회피되도록 지지 핀(4)이 필수적으로 제공된다. 전달 플레이트로 이동하는 상기 제거 그립퍼(18)의 동일한 작동에 의해 엠보싱 작업이 초기화되며 상기 엠보싱 작업 동안 벨 형상의 가압 요소(7)에 의해 상기 엠보싱 요소(5)들은 필요한 하중을 가진다. 실제 엠보싱 하중은 상기 엠보싱 요소(5)의 원추형 장착부(conical mounting)에 의해 발생되고 상기 엠보싱 요소들은 예비 성형체 축에 대해 기하학적으로 미리 정해진 변위량을 이동한다. 상기 원추형 장착부의 각도 및 길이는 엠보싱을 위해 필요한 하중량에 따라 선택된다.

실제 엠보싱 작업을 위한 하중 및 시간은, 전달 플레이트의 전용 구동부에 의해 형성된다. 상기 전달 플레이트가 인젝션 몰딩 기계의 이동 플래튼과 직접 연결되는 경우에 엠보싱 작업을 위한 시간이 연기되어야 하면 개별 축 방향 구동부들이 이용되어야 한다.

제거하는 동안 도 1에 도시된 예비 성형체들은 냉각 슬리브(8)의 내부 윤곽에 장착되어 예비 성형체들이 계속되는 엠보싱 작업을 위해 필요하고 추가로 정의된 길이의 축 방향 변위를 실제로 발생시킬 수 있더라도 상기 엠보싱 요소(5)들에 의해 상기 예비 성형체들의 변위발생이 방지되는 데, 상기 이송 링(3)들이 내부 윤곽에 존재하기 때문이다. 예비 성형체들이 이송 링(3)을 가지지 못하면, 상기 예비 성형체는 이동가능하고 탄성 상태를 가지며 장착된 기저부 지지체(11)에 의해 상기 위치내에 유지되는 것이 선호된다. 정해진 나머지 축 방향 변위가, 엠보싱 작업 동안 복원기능의 압축 스프링(6)에 대하여 지지 핀(4), 벨 형상의 가압 부재(7), 상기 예비 성형체(1) 및 엠보싱 요소(5)에 의해 발생된다. 예비 성형체들이 지지 링(3)을 가지지 않는 경우에, 기저부 지지체(11)는 상기 압축 스프링(10)에 대해 추가로 이동한다. 엠보싱 위치(9)에서 재가열(reheating)작용에 의해 엠보싱 작업을 위한 열 평형(heat balance)이 최적상태일 때 상기 엠보싱 변위는 이상적으로 수행된다.

상기 엠보싱 요소(5)들이 성형 영역에서 다소 원하는 대로 성형되고 위치설정될 수 있다. 상기 엠보싱 요소(5)들은 모두 동일한 크기를 가지거나 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 상기 엠보싱 요소들의 갯수는 개별적으로 원하는 대로 선택될 수 있다. 이상적인 설계에 의하면, 상기 예비 성형체(2)가 엠보싱되는 위치에서 각각 축 방향 리브(14) 뒤에 남겨질 수 있는 동일한 크기의 3개 내지 6개의 엠보싱 요소(5)들이 존재한다. 상기 리브(14)들이 동일한 크기의 엠보싱 요소(5)들에 의해 균일하게 분포되면, 계속되는 블로우 몰딩 공정은 문제점을 가지지 않게 된다.

상기 엠보싱 작업이 완료되면, 시스템의 부하는 완화될 수 있어서 복원 압축 스프링은 상기 엠보싱 요소(5)들 및 예비 성형체(2), 벨 형상의 가압 부재(7) 및 지지 핀(4)을 시작 위치로 이동시킨다. 물론 상기 복원 압축 스프링(6)은 공압기능으로 대체될 수 있고 이 경우 상기 예비 성형체(2)는 추후의 원하는 시간에 엠보싱 요소(5)들에 의해 배출될 수 있다. 이것은 특히, 추가로 포스트 쿨링(post cooling)을 위해 상기 예비 성형체가 상기 냉각 슬리브(8) 내에서 접촉 냉각 상태를 유지하는 경우에 중요하다. 예비 성형체가 지지 링(3)을 가지지 않는 경우에 상기 엠보싱 요소(5)의 응력은 항상 이완될 수 있는 데, 이 경우 예비 성형체가 축 방향으로 이동하지 못하기 때문이다.

3.....이송 링,
2.....예비 성형체,
8.....냉각 슬리브,
5.....엠보싱 요소,
4.....지지 핀.

Claims (21)

1. 단순화된 후속 블로우 몰딩 공정을 위해 나사구조의 영역 또는 이송 링(3)아래에서 개선된 넥 형상을 가진 예비 성형체(2)의 생산 방법으로서, 적어도 한 개의 열가소성 재료로 제조되고 명확하게 형성된 예비 성형체(2)가 상기 나사 아래의 넥 영역에서 나사 자체보다 상당히 더 얇은 벽두께를 가지고, 블로우 몰딩된 용기속으로 예비 성형체(2)가 형성되도록 제공되는 예비 성형체의 생산 방법에 있어서,
   상기 예비 성형체(2)가 블로우 몰딩되고, 얇은 벽을 가진 영역에도 불구하고 증가된 벽 두께를 가진 적어도 두 개의 채널들에 의해 고정 압력이 유지되는 특징, 또는 공동이 충진되고 일정 공정 시간 이후에 상기 몰드내에 포함된 적어도 두 개의 미끄럼 부분들이 상대적으로 얇은 벽두께를 생산하는 특징, 또는 가능한 짧은 시간 동안 초기 냉각과정 다음에 상기 예비 성형체(2)의 외부 표면이 고형화된 후에 몰드가 개방되고, 상기 예비 성형체(2)들은 제거 암 및 제거 암의 냉각 슬리브에 의해 개방된 몰드로부터 수용되며, 엠보싱 작업 이전에 접촉 냉각에 의해 상기 냉각 슬리브(8)들은 예비 성형체 스템을 냉각하지만 상기 나사아래의 넥 영역을 냉각하지 못하고, 냉각, 압축 및 가압 작용에 의해 엠보싱되는 중합체를 이용하여 추가로 처리하기 위한 반복가능성에 따라 다시 소성변형 가능한 상기 영역이 엠보싱 요소(5)들에 의해 기계적으로 변형되며, 변형 작업 후에 상기 엠보싱 요소의 윤곽이 개방된 예비 성형체(2)상에 최대 크기로 재현가능하게 복제(replicate)되도록 지지 핀(4)과 함께 엠보싱 요소들의 윤곽이 구성되는 특징을 가지는 예비 성형체의 생산 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 예비 성형체(2)들이 생산될 때 예비 성형체(2)들은 넥 아래의 얇은 벽을 가진 영역에서 적어도 두 개의 리브 또는 채널(14)들을 가지는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인젝션 몰딩법을 위한 채널(14)들이 구성되어 상기 채널내부의 중합체 재료는 상기 예비 성형체 넥의 중합체 재료보다 더 빠르게냉각되지 않아서 고정 압력이 유지되는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 미끄럼 부분과 관련하여 재료의 변위는 시간적으로 자유롭게 형성되고 고정 압력을 위해 이용되며, 상기 미끄럼 부분(13)은 분할 위치에서 미리 정해진 형상을 가진 리브(14)들을 재현가능하게 생산하는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
   
5. 제1항에 있어서, 엠보싱 작업은 중합체 재료를 축 방향을 따라 냉각 슬리브(8)속으로 이동시켜서 상기 예비 성형체(2)는 연신(lengthening)되는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
   
6. 제5항에 있어서, 엠보싱이 발생되는 영역에서 상기 예비 성형체(2)는 90℃ 내지 150℃의 온도 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
   
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 정해진 형상을 가진 두 개의 윤곽들사이의 체적이 중합체 재료로 충진될 때까지 상기 윤곽을 가지고 원하는 갯수와 크기를 가진 엠보싱 요소(5)들이 상기 소성 재료를 인장하고 압축하며 가압하여 상기 넥의 소성 중합체 재료를 변형시키고, 상기 예비 성형체 넥의 형상 및 상기 넥의 벽 두께가 반복적으로 정해지는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 작업은 각각의 공정 부분에서 시간적으로 자유롭게 정해지는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 공동을 가진 적용예에서 각각의 예비 성형체(2)를 위한 기계적 스프링 또는 공압 스프링을 이용하여 엠보싱 하중이 각 공동에 대해 개별적으로 설정되어 동일한 공정을 보장하는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 요소(5)들은 엠보싱 작업에 영향을 주기 위해 온도 조절되거나 냉각되는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
    
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 요소(5)들은 특정 병 형상 요건을 위해 재료를 인장하고 압축하며 가압하여 예비 성형체 넥을 예비성형하는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 예비 성형체 넥의 열평형이 안정되도록 엠보싱 작업은 1 내지 20초의 대기 시간을 가지며 선행되는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 방법.
    
13. 넥 아래에 위치하고 블로우 몰딩 공정을 위해 최적화된 형상을 가진 예비 성형체(2)의 생산 장치로서, 명확하게 형성된 예비 성형체(2)가 상기 나사 아래의 영역에서 나사 자체보다 상당히 더 얇은 벽두께를 가지는 예비 성형체의 생산 장치에 있어서,
    인젝션 몰딩 장치가 원료 중합체 재료를 소성화하여 밀폐된 몰드가 압력을 가질 때 상기 소성 재료를 공동속으로 삽입하고, 한 개이상의 몰드 공동을 가진 몰드가 상기 예비 성형체(2)의 명확한 형상을 형성하며, 상기 몰드는 감소된 벽 두께를 가지지만 넥 내부에 원하는 고정 압력이 유지되거나 상기 몰드가 제1 성형 단계에서 예비 성형체 형상을 형성하는 것을 보장하기 위해 특수한 채널 또는 미끄럼 부분(13)들을 가지고 상기 예비 성형체(2)를 제거하기 위해 공동의 갯수와 동일한 갯수의 한 개이상의 냉각 슬리브(8)를 가지는 제거 암을 가지며, 냉각 슬리브의 내부 형상에 의해 예비 성형체 스템은 접촉 냉각되지만 예비 성형체 넥은 접촉 냉각되지 못하고, 엠보싱 요소(5)들을 가진 엠보싱 장치를 가지며 상기 엠보싱 요소들은 반경 방향으로 부유하는 상태로 장착되고 원추형상부를 이용하여 인장(pulling), 압축 및 가압 작용에 의해 나사 구조 부분 아래에서 넥을 변형시키는 엠보싱 작업 과정 동안 축 방향 하중을 축에 대해 수직방향으로 편향시키고 상기 하중을 상당한 크기로 증가시키며, 상기 넥은 상기 엠보싱 요소(5) 및 지지 핀(4)사이의 공동에 의해 명확하게 형성되며 넥의 윤곽 및 벽 두께를 반복적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 장치.
    
14. 제13항에 있어서, 상기 몰드내부의 미끄럼 부분이 밀폐압력을 가지며 이동하는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 장치.
    
15. 제13항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 엠보싱 몸체는 (예를 들어, 강과 같이) 강성을 가지며 열전도성을 가진 재료로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 장치.
    
16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 몸체는 냉각되거나 온도 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 장치.
    
17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 슬리브(8)는 액체로 냉각되는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 장치.
    
18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 몸체(5)는 탄성을 가지며 장착되고 스프링 하중이 개별적으로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 장치.
    
19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 요소(5)들은 균일한 하중 전달 요소로서 이용되는 원추형상부내에 배열되는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 장치.
    
20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 엠보싱 유닛을 가진 각각의 냉각 슬리브(8)는 선택가능한 변위 길이 및 하중을 가진 개별 축 방향 구동부를 가지는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 장치.
    
21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 예비 성형체(2)는 반드시 지지 링(3)을 가질 필요는 없는 것을 특징으로 하는 예비 성형체의 생산 장치.
    

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